電泳涂料逗留時(shí)間的數(shù)學(xué)表達(dá)式
下圖為電泳槽工作示意圖

如圖所示, 工件(例如汽車(chē)車(chē)身) 從圖左側(cè)不斷進(jìn)入電泳槽, 電泳后從槽右方離走。電泳涂料在左上方加入, 在圖右側(cè)隨工件不斷地被帶出電泳槽。
設(shè)電泳槽槽液的有效體積為V (升) , 每天加入和消耗的槽液量為W (升/ 天) 。則可以計(jì)算出電泳涂料在電泳槽中的平均停留時(shí)間:

現(xiàn)將一份可示蹤的電泳涂料像日常添加電泳涂料一樣加入到電泳槽中經(jīng)過(guò)充分的混合, 并假設(shè)它和槽中的電泳涂料有相同的電沉積性能, 電泳到工件上的機(jī)率相同。

設(shè)這份示蹤涂料的加入量為M0 (升) , 它在電泳槽中的起始濃度為C0 =M0/V, 隨著電泳過(guò)程的進(jìn)行, 一部分示蹤涂料在工件上沉積, 而被帶出電泳槽, 槽中的示蹤涂料數(shù)量減少, 濃度降低。顯然示蹤涂料濃度隨電泳時(shí)間τ變化, 在dτ微小的時(shí)間增量里, 電泳槽中示蹤涂料的變化為:

(2) 在電泳過(guò)程中, 有些涂料立刻沉積到工件上, 而大部分涂料要在泳槽中逗留一段時(shí)間, 才發(fā)生電沉積, 還有少部分涂料要經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間才能沉積到工件上而離開(kāi)電泳槽, 它們?cè)诓壑卸毫舻臅r(shí)間差異很大, 因此可見(jiàn)電泳涂料在電泳槽中逗留時(shí)間的分布十分寬廣。

迄今國(guó)內(nèi)尚無(wú)有關(guān)利用數(shù)學(xué)模型定量描述電泳過(guò)程的報(bào)道, 而這方面的研究對(duì)電泳涂裝及電泳涂料的生產(chǎn)具有十分重要的指導(dǎo)意義。本文通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型和引用E (τ) 函數(shù)為研究電泳涂料在電泳槽中逗留時(shí)間提供了方法和工具。
412 適用于其它項(xiàng)目的研究
本文建立的數(shù)學(xué)模型也可用于雜質(zhì)離子、污染物以及質(zhì)差電泳涂料對(duì)電泳槽正常工作影響時(shí)間的研究。另外也適用于水性浸漬等連續(xù)生產(chǎn)的涂裝體系。

幾點(diǎn)啟示
根據(jù)311 和312 可知電泳涂料在電泳槽中逗留時(shí)間分布十分寬廣, 部分電泳涂料需停留相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間才能被電沉積到工件上。它啟示我們: ①涂料供應(yīng)商必須給用戶(hù)提供能長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受熱、電、氧氣及化學(xué)品作用的而不變質(zhì)、穩(wěn)定性好的電泳涂料; ②用戶(hù)使用電泳涂料時(shí)必須嚴(yán)格工藝管理, 采取有效措施, 防止雜質(zhì)、油類(lèi)及不良化學(xué)物品對(duì)電泳槽的污染; ③當(dāng)良好的電泳涂裝體系受到雜質(zhì)、油類(lèi)輕度污染時(shí), 應(yīng)采取吸附過(guò)濾等措施進(jìn)行處理, 將污染物盡快從體系中除去, 并添加適量的助劑調(diào)整體
系, 減少和防止工件產(chǎn)生涂裝缺陷; ④電泳涂裝體系一旦受到嚴(yán)重污染時(shí), 根據(jù)311 及412 , 污染物對(duì)體系影響的時(shí)間會(huì)很長(zhǎng), 工件產(chǎn)生涂裝缺陷已無(wú)法避免, 這時(shí)就得清槽, 將電泳槽及管線中的電泳涂料全部排出, 并進(jìn)行徹底清洗, 再重新投入優(yōu)質(zhì)
電泳涂料。過(guò)去聽(tīng)說(shuō)國(guó)外某汽車(chē)廠將上百?lài)嵉碾娪就苛锨宀鄣沟? 很不理解, 其實(shí), 不這樣做, 將會(huì)導(dǎo)致成千上萬(wàn)臺(tái)汽車(chē)工件返工或報(bào)廢, 后果更嚴(yán)重; ⑤分析不同的E (τ) ～曲線, 可見(jiàn)τ越大, 曲線越平坦, 積分值趨向1 所需的時(shí)間愈長(zhǎng), 反之τ小, 曲線變狹窄, 積分值趨向1 所需時(shí)間變短, 這從理論上解釋以下現(xiàn)象, 即每天通過(guò)電泳槽的工件越多, 電泳涂料在電泳槽中逗留時(shí)間分布越窄, 越有利于涂料作業(yè)的正常進(jìn)行和工藝管理。

本文建立數(shù)據(jù)模型時(shí), 曾假設(shè)加入的涂料與電泳槽中涂料性能完全相同, 并在槽中得到充分?jǐn)嚢? 參與電沉積的機(jī)率相等。在實(shí)際過(guò)程中, 可能產(chǎn)生差異, 這些差異對(duì)涂料在電泳槽中逗留時(shí)間的分布會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響以及如何修正數(shù)學(xué)模型, 還有待進(jìn)一步研究。